帯電はなぜ起こるの?仕組みを超絶わかりやすく解説

スマホで触ってたら「パチッ!」、セーターを脱いだら「バチバチッ!」。そんな時に起きてるのが帯電(たいでん)なんです。

 

でも、電池も使ってないのに、なんで勝手に電気がたまるんでしょう?それには、目に見えない電子たちの動きが深く関わっているんですよ。

 

このページでは、帯電は「電子が素材の表面に移動して、電気が偏ってしまう現象」だということを、超絶わかりやすくかみ砕いて解説していきます!

 

 

帯電のカギは「電子の移動」

物質って、どんなモノでもプラスの電気を持つ陽子マイナスの電気を持つ電子でできています。ふだんはバランスが取れていて、プラマイゼロの状態。

 

でも…!

 

物どうしをこすり合わせたり、強く触れたりすると、電子が片方からもう片方にうつることがあるんです。すると、移動された側はマイナス(電子が多い)、電子を奪われた側はプラス(電子が少ない)に偏ってしまいます。

 

この偏った状態が、「帯電」なんです。

 

身の回りでよくある「帯電」の仕組み

よくある例を見てみると、仕組みがさらにイメージしやすくなりますよ。

 

  • 下じきを髪にこする:下じきに電子がうつってマイナスに帯電、髪はプラスに帯電
  • アクリル板と毛布:アクリルがプラスに、毛布がマイナスに
  • 靴下で歩いたあとドアノブに触る:体にたまった電気(電子)がドアノブに「バチッ」と放電

 

これはどれも、素材どうしの電子の「うつりやすさ」が違うから起こる現象なんです。

 

なぜ電子はうつりやすい?「帯電列」でわかる!

実は、物質ごとに「電子を手放しやすい/受け取りやすい」性質があります。これをまとめたものが帯電列(たいでんれつ)

 

以下は、代表的な「帯電列(たいでんれつ)」を示す表です。上にあるものほど電子を失いやすく(=プラスに帯電しやすく)、下に行くほど電子を受け取りやすく(=マイナスに帯電しやすく)なります。

 

順位 物質 帯電傾向
1 ガラス +に帯電しやすい
2 人の毛髪 +に帯電
3 ナイロン +に帯電
4 ウール(羊毛) やや+に帯電
5 綿(コットン) ほぼ中性
6 木材 やや−に帯電
7 ポリエステル −に帯電
8 ポリ塩化ビニル(PVC) −に帯電
9 ポリスチレン(発泡スチロールなど) 強く−に帯電
10 テフロン(フッ素樹脂) 最も−に帯電しやすい

 

帯電列の上にある物質ほど、電子を手放しやすい=プラスに帯電しやすい。下にある物質ほど、電子を受け取りやすい=マイナスに帯電しやすい

 

たとえば…

 

  • ガラス:電子を手放しやすく、プラスに帯電しやすい
  • テフロン:電子を受け取りやすく、マイナスに帯電しやすい

 

この相性の差が、帯電の起こりやすさに大きく関わってるんですね!

 

帯電ってのはよ、電子が移動して電気のバランスが崩れた結果、プラスやマイナスに電気がたまる現象なんだぜ!知らねぇうちにオレたちの周りで電子が行ったり来たりしてると思うと、ちょっと不思議でワクワクすんだよな!